煤矿设备电气控制与PLC应用技术 三菱FX系列、西门子S7-200系列 王栋 项目5新.pptVIP

太原理工大学阳泉学院机械电子工程系 煤矿设备电气与PLC应用技术 （三菱FX系列、西门子S7-200系列） （三）PID调节指令格式及功能PID调节指令格式及功能见表5-17。 太原理工大学阳泉学院机械电子工程系 煤矿设备电气与PLC应用技术 （三菱FX系列、西门子S7-200系列） 说明：1.LOOP为PID调节回路号，可在O～7范围选取。为保证控制系统的每一条控制回路都能得到正常调节，必须为调节回路号LOOP赋不同的值，否则系统将不能正常工作。2.TBL为与LOOP相对应的PID参数表的起始地址。3.CPU 212和CPU 214无此指令。 四）PID回路表的格式及初始化 1.PID回路表 PLC在执行PID调节指令时，须对算法中的9个参数进行运算，为此S7-200的PID指令使用一个存储回路参数的回路表，PID回路表的格式及含义见表5-18。 太原理工大学阳泉学院机械电子工程系 煤矿设备电气与PLC应用技术 （三菱FX系列、西门子S7-200系列） 说明：1）PLC可同时对多个生产过程（回路）实行闭环控制。由于每个生产过程的具体情况不同，PID算法的参数亦不同。因此，需建立每个控制过程的参数表，用于存放控制算法的参数和过程中的其他数据。当需要执行PID运算时，从参数表中把过程数据送至PID工作台，待运算完毕后，将有关数据结果再送至参数表。 太原理工大学阳泉学院机械电子工程系 煤矿设备电气与PLC应用技术 （三菱FX系列、西门子S7-200系列） 2）表中反馈量PVn和给定值SPn为PID算法的输入，只可由PID指令读取并不可更改。通常反馈量来自模拟量输入模块，给定量来自人机对话设备，如1I)200、触摸屏、组态软件监控系统等。3)表中回路输出值Mn由PID指令计算得出，仅当PID指令完全执行完毕才予以更新。该值还需用户按工程量标定通过编程转换为16位数字值，送往PLC的模拟量输出寄存器AQWx。4)表中增益（KC）、采样时间（TS）、积分时间（TI）和微分时间（TD）是由用户事先写入的值，通常也可通过人机对话设备（如TD200、触摸屏、组态软件监控系统）输入。5）表中积分和YX由PID运算结果更新，且此更新值用作下一次PID运算的输入值。积分和的调整值必须是0.O～1.0之间的实数。 太原理工大学阳泉学院机械电子工程系 煤矿设备电气与PLC应用技术 （三菱FX系列、西门子S7-200系列） 2.PID回路表初始化 为执行PID指令，要对PID回路表进行初始化处理，即将PID回路表中有关参数（定值SPn、增益KC、采样时间TS、积分时间TI、微分时间TD）按照地址偏移量写入到变量寄存器V中。一般是调用一个子程序，在子程序中对PID回路表进行初始化处理。在采用人机界面的系统中，初始化参数通过人机界面直接输入。 三、任务实施（一）控制要求变频器驱动的水泵排水，水位维持在滤水器上方约300mm。开机后，手动控制电动机，水位下降到滤水器上方300mm时，转换到PID自动调节。分析：过程变量PVn为井下水仓的水位，由液位计提供，经A/D转换送入PLC。控制信号由PLC执行PID指令后，信号经D/A转换后送出，从而控制变频器控制电动机转速。 太原理工大学阳泉学院机械电子工程系 煤矿设备电气与PLC应用技术 （三菱FX系列、西门子S7-200系列） （二）PID回路参数 PID回路参数见表5-19。 表5-19 PID回路参数表 地址 参数 数值 VB100 过程变量当前值（PVn） 液位计提供的模拟量经A/D转换后的标准化数值 VB104 给定值（SPn） 300 VB108 输出值（Mn） PID回路的输出标准化数值 VB112 增益（KC） 0.2 VB116 采样时间（TS） 0.1 VB120 积分时间（TI） 20 VB124 微分时间（TD） 0（关闭微分作用） VB128 上一次积分值（MX） 根据PID运算结果更新 VB132 上一次的过程变量（PVn-1） 最近一次的PID的变量值 太原理工大学阳泉学院机械电子工程系 煤矿设备电气与PLC应用技术 （三菱FX系列、西门子S7-200系列） （三）程序设计 I0.0连接手动/自动切换开关，模拟量输入AIW0，模拟量输出AQW0。 主程序如图5-55所示，主程序用来调用初始化子程序。 子程序如图5-56所示，子程序用来建立PID回路初始化参数表和设置中断，采用定时中断来定时采样，设定定时时间和采样时间为100ms，并写入SMB34（定义定时中断0的时间间隔从5255ms，以1ms为增量）。 中断程序如图5-57所示，中断程序用于执行PID运算，I0.0=1时，执行PID运算。（标准化